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申请/专利权人：河北工程大学

摘要：本发明公开了一种基于中深层地热能的钻孔供热系统，属于地热能利用领域，包括热泵、循环泵、外管、内管、介质换向结构、浅层换热及中深层换热转换结构。本发明通过循环泵提供循环动力利用导热介质在外管和内管中循环实现对中深层地热的交换，同时通过介质换向结构，在介质回流温度小于外管温度时将介质的流经位置从外管切换至内管，进而解决介质受热的上升作用阻碍介质运行增加循环泵能量消耗问题，在夏季时利用浅层换热及中深层换热转换结构动作，使得只有内管外管的上段工作，进而对浅层低温地热进行换热，便于夏季制冷提高外管内管组成的同轴套管换热器利用程度。

主权项：1.一种基于中深层地热能的钻孔供热系统，包括热泵（1）、循环泵（2）、外管（3）、内管（4）、介质换向结构、浅层换热及中深层换热转换结构，所述热泵（1）进口与循环泵（2）出口通过管路连接，其特征在于，所述外管（3）埋设竖直插装于大地上且其上端与热泵（1）出口通过管路连接，所述内管（4）与外管（3）同轴固定插装于外管（3）内且其上端与循环泵（2）进口通过管路连接，所述介质换向结构设于外管（3）和内管（4）中部，所述浅层换热及中深层换热转换结构设于外管（3）和内管（4）上部；所述介质换向结构包括锥形头（5）、换流孔（6）、回流管（7），所述锥形头（5）固定于内管（4）中部且尖锐部朝上，两个所述换流孔（6）分别开于锥形头（5）前后表面上，所述回流管（7）固定安装于外管（3）中部且其上端与内管（4）连通，回流管（7）下端与外管（3）连通；所述浅层换热及中深层换热转换结构包括气泵（8）、滑动槽（9）、活塞环（10）、一号循环孔（11）、二号循环孔（12）、回复弹簧（13）、环状气囊（14）、球囊（15）、导热隔热转换结构、鱼鳞扰动片结构，所述气泵（8）与滑动槽（9）上端通过管路连接，所述滑动槽（9）开于内管（4）上段内部，所述活塞环（10）滑动嵌装于滑动槽（9）内，两个所述一号循环孔（11）开于活塞环（10）两侧，两个所述二号循环孔（12）开于内管（4）上部两侧且形状大小与一号循环孔（11）相同，所述回复弹簧（13）上端固定于活塞环（10）下端，所述回复弹簧（13）下端固定于滑动槽（9）底部，所述环状气囊（14）固定安装于内管（4）外壁上且位于滑动槽（9）底部下方，所述球囊（15）固定于内管（4）内表面上，所述球囊（15）和环状气囊（14）与滑动槽（9）底部连通，所述导热隔热转换结构设于外管（3）上段且与气泵（8）通过管路连接，所述鱼鳞扰动片结构设于外管（3）内壁上且与气泵（8）通过管路连接；所述导热隔热转换结构包括隔热层（16）、注油槽（17）、油箱（18）、油泵（19），所述隔热层（16）套装于外管（3）外侧上段，所述注油槽（17）开于隔热层（16）中部，所述油箱（18）设于隔热层（16）上方，所述油泵（19）固定于油箱（18）上且通过管路与油箱（18）内部下部连通，所述油泵（19）与注油槽（17）连通，所述隔热层（16）位于地热温度35度分界线上方，所述注油槽（17）高度位于地热温度25度分界线上方；所述隔热层（16）上部设有连接管（20），所述连接管（20）安装于隔热层（16）上部且连通注油槽（17）和隔热层（16）上方，所述连接管（20）上设有电磁阀（21），所述电磁阀（21）安装于连接管（20）上端；所述鱼鳞扰动片结构包括气缸（22）、滑动块（23）、连杆（24）、齿条（25）、转动片（26），所述气缸（22）固定于外管（3）上表面上，所述滑动块（23）滑动嵌装于气缸（22）内，所述连杆（24）滑动插装于外管（3）内，所述齿条（25）与连杆（24）下端固定连接且滑动嵌装于外管（3）内，多个所述转动片（26）可转动嵌装于外管（3）内壁上，所述转动片（26）为多层环状分布可转动嵌装于外管（3）的片状结构，所述齿条（25）与左侧的转动片（26）内部咬合。

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